Tidak ada sesuatu pun yang bisa lolos dari cakrawala peristiwa lubang hitam; Namun, penelitian baru menunjukkan bahwa mereka dapat membocorkan informasi secara diam-diam. Kebocoran itu akan muncul dalam tanda-tanda halus gelombang gravitasi, dan sekarang kita tahu cara mencarinya, kata penulis penelitian.
Pada tahun 1976, Stephen Hawking mengguncang dunia astrofisika dengan penemuannya yaitu lubang hitam Mereka tidak sepenuhnya hitam. Sebaliknya, mereka memancarkan sejumlah kecil radiasi dan, jika diberi waktu yang cukup, dapat memancarkan radiasi dalam jumlah yang sangat besar menghilang sepenuhnya. Namun hal ini menimbulkan masalah besar. Informasi mengalir ke dalam lubang hitam saat mereka mengonsumsi materi, dan informasi tersebut tidak dapat keluar. Namun radiasi Hawking tidak membawa informasi apapun. Lalu apa yang akan terjadi jika lubang hitam menghilang?
“Paradoks informasi lubang hitam” ini telah menjangkiti para peneliti selama beberapa dekade, dan mereka telah mengembangkan banyak solusi potensial. Ini dikenal sebagai non-lokalitas tanpa kekerasan. Dalam skenario ini, bagian dalam lubang hitam terhubung ke bagian luarnya melalui “nonlokalitas kuantum”, yang mana partikel-partikel berkorelasi berbagi keadaan kuantum yang sama, sebuah efek yang disebut Einstein sebagai “aksi seram di kejauhan”. Nonlokalitas ini disebut “non-kekerasan” karena tidak ada yang lebih energik daripada ledakan atau penggabungan yang menyebabkan gelombang gravitasi yang dihasilkan: riak-riak dalam ruangwaktu di luar lubang hitam. Sebaliknya, hal ini disebabkan oleh hubungan kuantum antara bagian dalam dan luar lubang hitam.
Jika hipotesis ini benar, maka ruang-waktu di sekitar lubang hitam membawa gangguan kecil yang tidak sepenuhnya acak. Sebaliknya, variasi tersebut akan dikorelasikan dengan informasi di dalam lubang hitam. Kemudian, ketika lubang hitam menghilang, informasi akan tersimpan di luarnya, sehingga menyelesaikan paradoks tersebut.
Baru-baru ini kertas pra-cetak yang belum ditinjau oleh rekan sejawat, peneliti Caltech menyelidiki hipotesis menarik ini untuk mengeksplorasi bagaimana kita dapat mengujinya.
Terkait: Lubang hitam ‘mustahil’ yang ditemukan oleh teleskop James Webb akhirnya memiliki penjelasan
Para peneliti menemukan bahwa korelasi kuantum non-lokal ini tidak hanya meninggalkan jejak dalam ruang-waktu di sekitar lubang hitam; Mereka juga meninggalkan bekas pada gelombang gravitasi yang dilepaskan saat lubang hitam bergabung. Tanda tangan ini muncul sebagai fluktuasi kecil di atas sinyal gelombang gravitasi utama, namun memiliki spektrum unik yang secara jelas membedakannya dari gelombang biasa.
Para peneliti menggambarkan sebuah program untuk memisahkan sinyal khusus ini. Mereka menemukan bahwa detektor gelombang gravitasi saat ini, seperti Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory dan Virgo Interferometer, tidak memiliki sensitivitas untuk menentukan secara komprehensif apakah non-lokalitas non-kekerasan merupakan solusi akurat terhadap paradoks informasi lubang hitam. Tetapi instrumen generasi berikutnya yang saat ini sedang dirancang dan dibangun mungkin dapat melakukan hal tersebut.
Langkah penelitian selanjutnya adalah membangun model yang lebih tepat tentang bagaimana nonlokalitas tanpa kekerasan memengaruhi ruangwaktu di sekitar lubang hitam yang realistis. Hal ini akan memberikan prediksi akurat tentang seperti apa perubahan sinyal gelombang gravitasi, dan dapat mengarah pada penyelesaian paradoks terkenal tersebut.